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Programa de mejora de motores de turbina

El Programa de Motores de Turbina Mejorados ( ITEP ), anteriormente el programa de Motores de Turbina Asequibles Avanzados ( AATE ), es un proyecto del Ejército de los Estados Unidos para desarrollar un reemplazo General Electric T700 para el UH-60 Black Hawk y el AH-64 Apache , mejorando el consumo de combustible, la potencia, la durabilidad y el costo. Honeywell y Pratt & Whitney formaron la empresa conjunta ATEC para desarrollar el T900 , mientras que GE Aviation construye el T901 . En febrero de 2019, el Ejército de los EE. UU. seleccionó al GE T901 como el ganador del programa. [1]

Historia

El nuevo turboeje debería reemplazar al GE T700 .

En diciembre de 2006, la Dirección de Tecnología Aplicada a la Aviación (AATD) del Ejército de los EE. UU. solicitó propuestas para el turboeje de turbina libre Advanced Affordable Turbine Engine (AATE) de 3000 shp para reemplazar el GE T700 que actualmente impulsa el helicóptero UH-60 Black Hawk y el AH-64 Apache, aprovechando el programa VAATE del Departamento de Defensa / NASA / DOE . [2] La modernización de la flota existente de Black Hawks y Apaches bimotores requeriría un total de 6215 motores, incluidos los de repuesto. [3]

Cualquier aeronave que actualmente utilice el T700 o su derivado comercial, el CT7, también podría ser re-propulsada por el AATE, incluyendo helicópteros comerciales como el Sikorsky S-92 . [4] Sikorsky lo está considerando para el S-97 Raider de una sola turbina en lugar de su GE CT7/T700 único; [5] además, el AATE también podría propulsar el helicóptero Joint Multi-Role (JMR). [6]

En 2007, Honeywell y Pratt & Whitney formaron la empresa conjunta Advanced Turbine Engine Company (ATEC). La fase de ciencia y tecnología para subsidiar el desarrollo de AATE consistió en dos contratos: uno fue otorgado en mayo de 2008 a ATEC por 108 millones de dólares para desarrollar el HPW3000, y el otro fue otorgado a GE Aviation a fines de 2007 para el GE3000. [4] [7] [8] La fase de ciencia y tecnología de cuatro años y medio abarcó pruebas de demostración de durabilidad y rendimiento y estaba programada para concluir en 2013, [9] pero las pruebas continuaron durante 2014. [4]

En julio de 2009, el Ejército de los Estados Unidos anunció que el desarrollo de AATE continuaría bajo el Programa de Motores de Turbina Mejorados (ITEP); el ITEP daría como resultado un motor que mejoraría las capacidades altas y calientes del AH-64 y el UH-60 y aumentaría el radio de combate . [10] En agosto de 2016, ATEC y GE obtuvieron contratos de 24 meses bajo el ITEP para llevar sus motores a una revisión de diseño preliminar ; [11] esta fase culminó en abril de 2018 con ATEC y GE demostrando sus prototipos al Ejército. [12] [13] [14]

El 1 de febrero de 2019, el Ejército de los EE. UU. seleccionó al GE T901 como ganador del programa ITEP, otorgándole el contrato de Desarrollo de Ingeniería y Fabricación (EMD) por $517 millones. [1] Más tarde ese mismo mes, ATEC protestó la selección del GE T901 sobre su T900 en una presentación ante la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO). [15] La GAO negó la protesta en una presentación publicada el 30 de mayo de 2019. [16]

La revisión crítica del diseño en el segundo trimestre de 2020 conducirá a las primeras pruebas del motor en el tercer trimestre de 2021 antes de las pruebas de vuelo y una decisión de producción en 2024. [14]

Objetivos de diseño y rendimiento

Además de la producción de 3.000 shp, los objetivos para AATE eran una reducción del 25% en el consumo de combustible (menos de 0,347 lb/(hp⋅h), 211 g/kWh), una mejora del 65% en la relación potencia-peso (más de 6,5 hp/lb, 10,7 kW/kg), una mejora del 20% en la vida útil del diseño (más de 6.000 horas y 15.000 ciclos), una reducción del 35% en la producción (menos de 650.000 dólares por motor) y el coste de mantenimiento , y una reducción del 15% en el coste de desarrollo del producto . [2] El objetivo de 3.000 shp para AATE es un aumento del 50% sobre la variante más potente T700-701D, pero también requeriría actualizaciones en la caja de cambios, la transmisión, las palas del rotor y el rotor de cola. [17]

Tanto el diseño ATEC como el de GE pueden arrancar sin una unidad de potencia auxiliar (APU), utilizando únicamente la batería. [18] El UH-60 y el AH-64 están actualmente equipados con APU Honeywell GTCP 36-150. [19]

Utilizando el ITEP, se proyecta que el radio de combate aumentará en 500 km (270 millas náuticas). [10] El techo de servicio alto y caliente se incrementará de 4.000 a 6.000 pies (1.200 a 1.800 m) a 95 °F (35 °C). [3] Los objetivos de rendimiento se han determinado en parte por las operaciones en Afganistán e Irak, así como por el aumento de los pesos de la estructura del avión. [17]

Contendientes

Diagrama simplificado de un motor turboeje de turbina libre de un solo carrete

La principal diferencia entre los motores ATEC HPW3000 (T900) y GE3000 (T901) está en el número de conjuntos de compresor/turbina rotativos en la etapa del generador de gas. El ATEC T900 es un turboeje de doble carrete, mientras que el GE T901 es un diseño de un solo carrete. En el diseño de un solo carrete, el compresor es impulsado por una sola turbina; el diseño de doble carrete utiliza ejes separados para un compresor de dos etapas, lo que requiere dos turbinas. Ambos son turboejes de turbina libre, donde se utiliza una turbina independiente en la corriente de escape aguas abajo del generador de gas para extraer energía. Aunque el diseño de doble carrete permite que cada etapa del compresor funcione en sus rangos óptimos, hace que la máquina sea más compleja. [20]

ATEC HPW3000 (T900)

Advanced Turbine Engine Company (ATEC) es una empresa conjunta 50/50 creada en 2007 entre Honeywell Aerospace y Pratt & Whitney Military Engines. ATEC completó una prueba del motor central (solo sistema de alta presión) a mediados de 2011 en el HPW3000 de dos carretes y completó la prueba del generador de gas (sistemas de alta y baja presión) en enero de 2012. [ cita requerida ] La prueba de durabilidad del primer HPW3000 se completó en octubre de 2013. [21] Se probó un segundo HPW3000 para determinar su rendimiento y la ingestión de arena a fines del verano de 2014. [22] En febrero de 2017, el Ejército designó el diseño del HPW3000 como motor T900-HPW-900. [23]

General Electric GE3000 (T901)

Desde 2010, GE ha estado desarrollando y probando tecnologías específicas para el T901 . El segundo GE3000 fue probado en cuanto a rendimiento, resistencia y capacidad de absorción de arena a fines de la primavera de 2014. [24]

En 2016, el Ejército otorgó a GE Aviation un contrato de 24 meses para la revisión preliminar del diseño T901 , y las pruebas del prototipo de seis meses se completaron en octubre de 2017. [25] El motor GE3000 fue designado oficialmente como motor T901-GE-900 en enero de 2017. [26]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Insinna, Valerie (1 de febrero de 2019). «General Electric gana un contrato de 517 millones de dólares para construir motores para los helicópteros de próxima generación del Ejército». Defense News . Sightline Media Group. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024 . Consultado el 2 de febrero de 2019 .
  2. ^ ab "Programa de motores de turbina asequibles y avanzados (AATE)". Aviso de solicitud de FBO. Solicitud n.° W911W60720002 . FBO Daily de Loren Data. 18 de diciembre de 2006. Archivado desde el original el 9 de junio de 2011.
  3. ^ ab Insinna, Valerie (1 de enero de 2014). «Motor de bajo consumo de combustible para aumentar el alcance y la potencia de los helicópteros del ejército». Defensa Nacional . Archivado desde el original el 1 de junio de 2023. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  4. ^ abc Parsons, Dan (18 de marzo de 2015). «El motor mejorado para helicópteros del ejército estadounidense entra en fase de diseño». FlightGlobal . Archivado desde el original el 28 de marzo de 2023. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  5. ^ Douglas, Nelms (1 de abril de 2012). "El ITEP del ejército adquiere un nuevo impulso". Revista Rotor & Wing . Archivado desde el original el 21 de abril de 2018.
  6. ^ Trimble, Stephen (27 de abril de 2011). «La competencia de motores del ejército estadounidense se ve afectada por las presiones presupuestarias». Flight Global . Archivado desde el original el 17 de mayo de 2021.
  7. ^ "GE obtiene contrato de motor de turbina asequible y avanzado por parte del ejército de EE. UU." General Electric Aerospace . 21 de noviembre de 2007. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024 . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  8. ^ Trimble, Stephen (20 de junio de 2008). "Renacimiento de Engine War: P&W se recupera con un F100 mejorado". Flight Global . Archivado desde el original el 5 de mayo de 2021.
  9. ^ Skinner, Tony (4 de abril de 2012). «QuadA2012: quedan dudas sobre la financiación de los motores de próxima generación» . Shephard Media . Archivado desde el original el 31 de marzo de 2023.
  10. ^ ab "Solicitud de información (RFI) para la publicación del Programa de motores de turbina asequibles y avanzados (AATEP)/Programa de motores de turbina mejorados (ITEP)". Oportunidades comerciales federales . 22 de julio de 2009. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2012.
  11. ^ Whittle, Richard (23 de agosto de 2016). «Otro pequeño paso para la máxima prioridad de la aviación del ejército». Breaking Defense . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2021. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  12. ^ "ATEC lleva a cabo con éxito una revisión preliminar del diseño (PDR) con el ejército". Advanced Turbine Engine Company . 27 de abril de 2018. Archivado desde el original el 23 de junio de 2018 . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  13. ^ "GE y el ejército de los EE. UU. realizan la revisión preliminar del diseño T901 para el programa de motores de turbina mejorados". General Electric Aerospace . 25 de abril de 2018. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024 . Consultado el 8 de enero de 2024 .
  14. ^ ab Warwick, Graham (19 de abril de 2018). «Anatomía del programa de motores de turbina mejorados del ejército de EE. UU.» . Aviation Week . Archivado desde el original el 1 de junio de 2023.
  15. ^ Reim, Garrett (19 de febrero de 2019). «ATEC protesta por la decisión del ejército estadounidense sobre nuevos motores para helicópteros». Flight Global . Archivado desde el original el 12 de agosto de 2020. Consultado el 19 de febrero de 2019 .
  16. ^ "Advanced Turbine Engine Company B-417324,B-417324.2". Oficina de Responsabilidad Gubernamental de los Estados Unidos . 30 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2019. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  17. ^ ab Trimble, Stephen (19 de octubre de 2009). "Retribución de la potencia". Flight Global . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  18. ^ Douglas, Nelms (1 de septiembre de 2009). "Next Steps For Army AATE/ITEP Program". Revista Rotor & Wing . Archivado desde el original el 10 de octubre de 2017.
  19. ^ "Unidad de potencia auxiliar militar". Honeywell. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2023.
  20. ^ Parsons, Dan (18 de marzo de 2015). «La industria pide al ejército estadounidense un eje o dos para un nuevo motor de helicóptero». FlightGlobal . Archivado desde el original el 31 de enero de 2021. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  21. ^ "ATEC completa con éxito las pruebas del primer motor HPW3000". Pratt & Whitney . 21 de octubre de 2013. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024.
  22. ^ Mehta, Aaron (14 de octubre de 2014). «ATEC prueba con éxito el segundo motor ITEP». Army Times . Archivado desde el original el 8 de enero de 2024. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  23. ^ "ATEC's HPW3000 Designated T900". helis.com . 15 de febrero de 2017. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024 . Consultado el 8 de enero de 2024 .
  24. ^ "El ejército estadounidense y GE Aviation completan las pruebas del segundo motor de helicóptero GE3000". General Electric Aerospace . 2 de junio de 2014. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024.
  25. ^ "GE Aviation completa las pruebas del turboeje T901 para el programa de motores de turbina mejorados del ejército de EE. UU." General Electric Aerospace . 9 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 8 de enero de 2024.
  26. ^ GE Aviation (9 de enero de 2017). "El ejército de los EE. UU. ha designado oficialmente al #GE3000 como T901-Ge-900 para ITEP". Twitter . Consultado el 30 de marzo de 2020 .

Enlaces externos

ATEC
EG